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大唐5G业务白皮书:智慧教育篇

专题策划刘杰│文

2018年4月,教育部发布《教育信息化2.0行动计划》,旨在引领推动教育信息化转段升级。

我国教育信息化肇始于上世纪八十年代初,大致经历了三个阶段。第一个阶段,在“计算机的普及要从娃娃做起”的思想指导下,计算机教育从大学提前到中学,再提前到小学,这个时期以信息技术课程的引入为主。第二个阶段,是以课程整合为指导思想,将信息技术与教学相结合,用信息技术辅助教学。第三个阶段,指导思想是网络化,通过互联网,实现教学资源(包括人员,课件等)的共享。

这三十多年的发展,我国教育信息化工作成绩斐然,基本形成与国家教育现代化发展目标相适应的教育信息化体系。但是我们也应注意到,现阶段,教育信息化更多的是对原有教育模式的支撑和辅助作用,是促进教育的“量变”过程,而信息化的深入,将对教育的理念、文化和生态产生重大影响,将引发教育的“质变”,这正是教育信息化2.0行动计划所追寻的目标。

我们传统的课堂教育模式,无论是灌输式教学还是启发式教学,都是离不开老师“教”、学生“学”,老师充当知识传授者的角色,学生的接受都是被动式的。体验式教学是目前教学模式转变探索的方向,与传统教学模式相比,老师充当的是组织者的角色,学生接受知识是主动性、个体性的。体验式教学目前更多应用在培训领域,其效果得到了验证与认可,这种模式难以引入到课堂教学中,一个重要的原因是受到教室空间因素的限制,而借助VR技术,将使得课堂不再与教室划上等号,使课堂体验式教学成为可能。

针对VR体验式教学,大唐移动提出沉浸式体验教学解决方案。采用VR和云计算技术,针对性地定制开发集文字、图像、动画于一体的教学内容,在基站后的MEC平台上设置VR服务器,课前、课中、课后数据在云端高度集成管理、存储和处理,节省了大量数据的传输时延,同时有效分担云端图像识别运算的压力。学生可以戴上VR眼镜在互动教室里通过5G网络观看教学直播,AR眼镜识别内容通过5G网络回传,并与VR服务器上3D模型内容相结合,同屏输出到学生的VR眼镜进行增强呈现。即便赶不上直播,学生还可以根据自身地域环境,选择在课后通过点播的方式回看课堂视频。这种新型的VR体验教学趣味强和效率高,极大地改变了学生的学习方式,激发学习热情与主动性。

大唐“5G+教学培训”解决方案

诚然,教育模式的转变将是一个持久漫长的过程,体验式教学也不是唯一的发展方向。在这段探索的过渡时期,VR技术也可以纳入课程整合体系。针对VR课程整合,大唐移动提出远程互动教学和虚拟操作培训解决方案。

远程互动教学利用VR远程摄像头/高清8K摄像头,采集教育现场360度全景图像/高清影像,通过5G网络回传到采集媒体处理平台,经实时处理后,将所有师生映射到同一间虚拟“教室”,实现云端授课及课堂互动。5G网络下的VR听课体验,不仅能对教师动作自动跟踪,与现实的课堂并没有太大区别,还能实现远端教室直播反馈,一样可以与名师对话,可以看到课堂上的细节。远程互动教学一方面可以解决传统视频授课融入性不足的问题,另一方面是使传统课堂摆脱空间地域的限制,各地高校未来可能会成为课程辅导中心、资料和信息分发中心。

虚拟操作培训借助VR仿真技术建立专业项目培训中心。基于5G网络实时传输试验、实习场景画面,学生通过VR设备进入多种复杂的实训虚拟场景,进行远程控制,并通过与现实物体的对比,在操作过程中获得碰撞等相应物理反馈。虚拟操作培训既可以协助教师提高教学效率与质量并综合评估学生能力,又可以提高学生专业能力与应变能力。

目前,VR技术目前还处于发展初期,技术、产品都需要进一步完善,成本也需要降低。而VR在教学中的实际效果,取决于知识点在虚拟环境中的植入程度以及虚拟环境对用户交互方式和行为的支持程度,这方面需要做的事情更多。大唐移动将与技术合作方、院校使用者共同探讨,积极探索,推动新技术支持下教育的模式变革和生态重构。